Condução autónoma – desenvolvimento de um robô para navegação num ambiente rodoviário à escala

Desde sempre que a tecnologia tem procurado ajudar, complementar ou mesmo substituir o ser humano em todas as suas tarefas e necessidades mais tediosas e/ou perigosas. A indústria automóvel é das que mais investe na investigação e desenvolvimento desta área, procurando desenvolver viaturas inteligentes, baseados em condução autónoma que ajudem o ser humano enquanto condutor, seja ao nível do conforto como da segurança. Em Portugal, no Festival Nacional de Robótica, existe uma prova onde se aplicam conceitos de decisão, controlo e visão para a condução autónoma num ambiente à escala. É com este conceito em mente que se executa este projeto, com a intenção de construir um veículo à escala, com direção de Ackerman, com a capacidade de se conduzir sem a intervenção ou controlo humano, que possa ser também utilizado na referida prova de competição. O projeto criado é baseado num sistema de controlo de baixo nível, responsável por controlar a velocidade, direção e travagem do veículo, sob comando de um sistema de alto nível baseado em visão computacional. O sistema desenvolvido foi testado, com sucesso, numa fase preliminar na prova a que se destinava. A versão atual do veículo inclui duas câmaras (uma delas móvel) para aquisição de informação múltipla, e codificadores nas rodas para um controlo mais preciso da velocidade do veículo.

Condução autónoma – localização de um veículo com base em odometria, IMU e GPS

A Condução de um veículo automóvel tem-se tornado cada vez mais automatizada ao longo dos anos. Este processo tem-se vindo a desenvolver com o intuito de facilitar cada vez mais a condução dos veículos, de prevenir acidentes rodoviários ou ainda de ser utilizado em operações militares. Este trabalho tem como principal foco o estudo da aplicação de dois dos principais métodos de cálculo da localização probabilística à localização de um veículo automóvel autónomo: o Filtro Estendido de Kalman e o Filtro de Partículas. Foram implementadas várias versões de ambos os filtros, quer em simulação, quer num veículo real, tendo por base, em termos de sensores, a odometria do robô, uma unidade inercial e um GPS. Este trabalho surge na continuação de vários projetos anteriores, com foco no desenvolvimento de um veículo autónomo de baixo custo, acrescentando-lhe a funcionalidade de se localizar. Neste sentido, o trabalho desenvolvido servirá de base para a navegação autónoma em trabalhos futuros.

Análise e otimização de viagens rodoviária

O Trabalho de seguida apresentado fundou-se num objetivo que passava por provar a grande relação entre o estilo de condução e os valores de consumo de uma viatura num determinado trajeto, sendo que, para isso, foi necessário criar ferramentas que permitissem extrair, analisar e otimizar dados de viagens. Durante este trabalho, foi criado uma ferramenta que permite extrair dados de posição, tempo, velocidade, aceleração e azimute de um ficheiro GPX. A estes dados, também foram aplicados métodos para corrigi-los e facilitar a sua respetiva análise. Nomeadamente, foi desenvolvido um algoritmo para o cálculo de distância entre pontos de latitude e longitude, e foi criado também, um método que possibilita o cálculo do raio e ângulo das curvas do trajeto. Durante este trabalho, criou-se também métodos de otimização de certas variáveis de um trajeto. As otimizações criadas tinham em vista racionalizar o estilo de condução, sendo que, os resultados destas otimizações demonstram a relação entre certas variáveis e o consumo. Por fim, também foi criado um programa que engloba algumas funções criadas no trabalho, como a extração de dados do ficheiro GPX e cálculo do consumo. Este programa permite aceder a várias funções de um forma mais cómodas e simples.